1<br />
<br />
2<br />
Công trình ñược hoàn thành tại<br />
<br />
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
<br />
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG<br />
<br />
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG<br />
<br />
Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ THỊ LIÊN THANH<br />
<br />
TRƯƠNG THỊ THỦY<br />
<br />
Phản biện 1: PGS.TS LÊ TỰ HẢI<br />
<br />
Phản biện 2: PGS. TS TẠ NGỌC ĐÔN<br />
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN<br />
CỦA CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN Ở NINH THUẬN<br />
<br />
Luận văn ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc<br />
sĩ khoa học họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 26 tháng 06 năm<br />
<br />
Chuyên ngành : HOÁ HỮU CƠ<br />
Mã số<br />
<br />
:<br />
<br />
2011.<br />
<br />
60 44 27<br />
<br />
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br />
<br />
* Có thể tìm hiểu luận văn tại:<br />
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng<br />
<br />
Đà Nẵng - 2011<br />
<br />
- Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng.<br />
<br />
3<br />
MỞ ĐẦU<br />
1. Lý do chọn ñề tài<br />
Rong là một loại “rau xanh” phát triển trong môi trường nước biển<br />
<br />
4<br />
Đề xuất qui trình chiết tách carrageenan từ rong sụn theo kết quả<br />
nghiên cứu thu ñược.<br />
Tinh chế carrageenan.<br />
<br />
- một món quà quí giá ñược thiên nhiên ban tặng. Ngoài giá trị làm<br />
<br />
Định danh thành phần carrageenan ñã chiết tách ñược.<br />
<br />
rau ăn, rong biển còn ñược sử dụng làm thuốc. Ở Việt Nam các loài<br />
<br />
Làm màng bao từ carrageenan.<br />
<br />
rong ñược dùng nhiều nhất là rong câu, tiếp sau là rong ñỏ, rong mứt,<br />
<br />
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br />
<br />
rong mơ, rong nho. Các loại rong này hiện nay ñã có rất nhiều công<br />
<br />
Đối tượng nghiên cứu: rong sụn ở Ninh Thuận<br />
<br />
trình nghiên cứu ñược công bố. Tuy nhiên rong sụn (Kappaphycus<br />
<br />
Nơi thực hiện: Phòng thí nghiệm Trường ĐHSP thành phố ĐÀ<br />
<br />
alvarezii) là loài rong mới ñược du nhập từ Philippin vào Việt Nam<br />
<br />
NẴNG và các trung tâm khác.<br />
<br />
năm 1993. Và những công trình nghiên cứu về rong này vẫn còn tìm<br />
<br />
4. Phương pháp nghiên cứu<br />
<br />
ẩn nhiều ñiều cần phải ñược làm rõ. Xuất phát từ thành phần gluxit<br />
<br />
4.1. Phương pháp hóa lí<br />
<br />
có trong rong sụn dưới tên gọi là carrageenan – thành phần quan<br />
<br />
- Xác ñịnh một số chỉ tiêu của rong sụn<br />
<br />
trọng nhất của rong sụn. Công dụng của carrageenan ñược biết ñến (<br />
<br />
- Nghiên cứu thành phần và cấu trúc của Carrageenan<br />
<br />
là chất phụ gia trong thực phẩm ñể tạo ñông tụ tạo tính mềm dẻo<br />
<br />
4.2. Phương pháp hóa học<br />
<br />
ñồng nhất cho sản phẩm , ñược dùng ñể làm các món ăn như: các<br />
<br />
- Xác ñịnh một số thành phần hóa học của rong sụn<br />
<br />
món thạch, hạnh nhân, nước uống , là chất nhũ hoá trong ngành<br />
dược phẩm, tạo màng bao cho các sản phẩm ñông lạnh....) ñó là nhờ<br />
<br />
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn<br />
5.1. Ý nghĩa khoa học của ñề tài<br />
<br />
khả năng tạo khối ñồng nhất ổn ñịnh, tạo ñộ bền gel, tạo khả năng kết<br />
<br />
Xác ñịnh một số thành phần hóa học cơ bản của rong sụn.<br />
<br />
dính và tạo ñộ nhớt cao,...Do ñó việc chiết tách loại gluxit ñặc biệt<br />
<br />
Xác ñịnh dạng carrageenan từ rong sụn.<br />
<br />
này (carrageenan) từ rong sụn là ñiều cần thiết ñể rong sụn tuy mới<br />
bắt ñầu nuôi trồng ở Việt Nam sẽ nhanh chóng phát huy ñược ưu thế<br />
như các loại rong khác ñã ñược thuần giống. Đề tài “Nghiên cứu<br />
chiết tách, xác ñịnh thành phần của carrageenan từ cây rong sụn ở<br />
Ninh Thuận” sẽ góp phần vào việc khai thác tiềm ẩn về rong sụn vẫn<br />
<br />
5.2. Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài<br />
Đề xuất qui trình chiết tách carrageenan từ rong sụn có hiệu suất<br />
thu hồi cao.<br />
Ứng dụng làm màng bao.<br />
6. Cấu trúc luận văn<br />
<br />
còn rất mới mẽ ở Việt Nam.<br />
<br />
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU<br />
<br />
2. Mục ñích nghiên cứu<br />
<br />
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br />
<br />
Xác ñịnh một số thành phần hóa học chính của rong sụn .<br />
Lựa chọn phương pháp thích hợp .<br />
<br />
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br />
<br />
6<br />
<br />
5<br />
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU<br />
<br />
Hàm lượng lipid trong rong sụn không ñáng kể.[7]<br />
<br />
1.1. Giới thiệu chung về rong sụn<br />
<br />
1.1.2.5. Sắc tố .<br />
<br />
1.1.1. Đặc ñiểm thực vật và phân loại<br />
<br />
Trong rong sụn có chứa một số sắc tố như sắc tố vàng (xanfoful) sắc<br />
<br />
Rong sụn có tên khoa học là Kappaphycus alvarezii .<br />
<br />
tố xanh lam (phycoxfanyn), sắc tố diệp lục tố (chlorofil).<br />
<br />
Ngành: Rhodophyta,<br />
Lớp: Rhodophyceae,<br />
<br />
1.1.2.6. Chất khoáng .<br />
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Đống Thị Anh Đào [2], hàm<br />
lượng của một số nguyên tố khoáng ñược trình bày trong bảng 1.2<br />
Bảng 1.2. Thành phần và hàm lượng các nguyên tố khoáng<br />
<br />
Phân lớp: Florideophycidae,<br />
Bộ: Gigartinales,<br />
<br />
Thành phần<br />
<br />
Hàm lượng<br />
<br />
Đơn vị tính<br />
<br />
Họ: Areschougiaceae,<br />
<br />
Ca<br />
<br />
0,04<br />
<br />
%<br />
<br />
Giống: Kappaphycus,<br />
<br />
Cu<br />
<br />
2,6<br />
<br />
%<br />
<br />
Fe<br />
<br />
2,3<br />
<br />
Ppm<br />
<br />
I<br />
<br />
6,87<br />
<br />
%<br />
<br />
K<br />
<br />
2,4<br />
<br />
%<br />
<br />
N<br />
<br />
2,2<br />
<br />
%<br />
<br />
Na<br />
<br />
0,36<br />
<br />
%<br />
<br />
Loài: alvarezii<br />
Rong sụn có thân dạng trụ tròn. Đường kính thân chính có thể ñạt tới<br />
20 mm [19].<br />
Rong sụn có tốc ñộ tăng trưởng tới 10%/ngày. Rong phát triển tốt ở<br />
nhiệt ñộ 25 - 280C [20].<br />
1.1.2. Thành phần hóa học<br />
1.1.2.1. Nước<br />
Hàm lượng nước chiếm 77-91%.<br />
1.1.2.2. Glucid.<br />
* monosaccarid và disacarid<br />
*Polysaccarid<br />
1.1.2.3. protein<br />
Hàm lượng protein trong rong sụn chiếm tỉ lệ không cao, dao ñộng<br />
trong khoảng 5-22% (theo viện nghiên cứu Nha Trang). [4].<br />
1.1.2.4. Lipid .<br />
<br />
1.1.2.7 Enzim<br />
Trong rong sụn có thể chiết tách ñược enzim proteaza phân giải<br />
protein.<br />
1.2. Tổng quan về carrageenan<br />
1.2.1. Cấu trúc của carrageenan<br />
1.2.1.1. Đơn vị cấu trúc của carrageenan<br />
Carrageenan là hỗn hợp các galactan sulfate. Đơn vị cấu trúc của<br />
carrageenan có thể chỉ gồm 2 ñường ñơn - β -D-galactose (ñơn vị cấu<br />
trúc G,D) hoặc ñường ñơn - β -D-galactose và 3,6 anhydro Dgalactose (ñơn vị cấu trúc G,DA) gắn với nhau bởi liên kiết β [1-4]<br />
[13]<br />
<br />
7<br />
1.2.1.2. Cấu trúc lai hóa của carrageenan<br />
Cấu trúc lai hóa của carrageenan có thể chứa các ñơn vị cấu trúc ,<br />
<br />
8<br />
1.3. Phương pháp tách chiết carrageenan<br />
1.3.1. Khái niệm<br />
<br />
hoặc các khối ñơn vị cấu trúc của dạng này và dạng khác .<br />
<br />
Tách chiết là quá trình tách một hay một số chất tan có trong chất<br />
<br />
1.2.2. Tính chất hóa lí<br />
<br />
lỏng hay chất rắn bằng một chất lỏng khác gọi là dung môi. [2],[15].<br />
<br />
1.2.2.1. Độ tan<br />
<br />
1.3.2. Yêu cầu của dung môi trong tách chiết [12]<br />
<br />
Carrageenan tan trong nước nhưng ñộ tan của nó phụ thuộc vào<br />
<br />
- Có tính hòa tan chọn lọc.<br />
<br />
dạng, nhiệt ñộ , pH, nồng ñộ của ion và các chất tan khác.<br />
<br />
- Không ăn mòn thiết bị<br />
<br />
1.2.2.2. Độ nhớt của dung dịch carrageenan<br />
<br />
- Rẻ tiền, dễ kiếm<br />
<br />
Độ nhớt của các dung dịch carrageenan phụ thuộc vào dạng và<br />
<br />
- Không có khuynh hướng hình thành nhũ tương. Không có phản ứng<br />
<br />
khối lượng phân tử của nó.<br />
<br />
thuận nghịch giữa dung môi và chất tan.<br />
<br />
1.2.2.3. Tương tác của carrageenan với protein<br />
<br />
- Dễ dàng tách chất cần tách ra khỏi dung môi.<br />
<br />
Phản ứng xảy ra nhờ các cation có mặt trong các nhóm protein<br />
<br />
1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình chiết tách<br />
<br />
tích ñiện tác dụng với nhóm sulfate mang ñiện tích âm của<br />
<br />
1.3.3.1. Nhiệt ñộ<br />
<br />
carrageenan và có tính chất quyết ñịnh ñến ñộ bền cơ học của gel.<br />
<br />
1.3.3.2. Thời gian<br />
<br />
1.2.2.4. Tương tác của carrageenan với polysaccharid khác<br />
<br />
1.3.3.3. Khuấy trộn<br />
<br />
k-carrageenan còn tương tác với các polysaccharid khác, thí dụ<br />
<br />
1.4. Khái quát về màng bao<br />
<br />
như gôm galactomannan, ñặc biệt với gôm locust bean.<br />
<br />
1.4.1. Tác dụng của màng<br />
<br />
1.2.3. Tính chất tạo gel của carrageenan<br />
<br />
1.4.2. Đặc tính của màng<br />
<br />
Vì có liên kết 3,6-anhydro mà carrageenan có tính chất vô cùng<br />
<br />
1.5.Tình hình nghiên cứu về rong sụn<br />
<br />
quan trọng là có khả năng tạo gel ở nồng ñộ thấp ( < 0,5%).<br />
<br />
1.5.1. Các công trình nghiên cứu ngoài nước<br />
<br />
1.2.4. Ứng dụng của carrageenan<br />
<br />
Baraskow (1963), nghiên cứu về thành phần và hàm lượng khoáng<br />
<br />
Carrageenan ñóng vai trò là chất phụ gia trong thực phẩm ñể tạo<br />
<br />
trong các loài rong ñỏ [14].<br />
<br />
ñông tụ, tạo tính mềm dẻo, ñồng nhất cho sản phẩm ;dùng trong chế<br />
<br />
Từ năm 1973, Maxwell Doty và cộng tác viên ñã tiến hành nghiên<br />
<br />
biến thực phẩm: thạch, hạnh nhân, nước uống......; 50% tổng lượng<br />
<br />
cứu phát triển phương pháp trồng rong sụn ở Hawaii. [27].<br />
<br />
carrageenan ñược sử dụng trong công nghiệp sữa.<br />
<br />
Năm 1988, nhóm nghiên cứu Millane, ñã nghiên cứu cấu trúc phân tử<br />
<br />
Carrageenan là chất tạo nhũ trong ngành dược phẩm ñể sản xuất<br />
các loại sản phẩm<br />
<br />
của k-carrageenan và i-carrageenan [28].<br />
<br />
9<br />
<br />
10<br />
<br />
Năm 2004, Thanh Thi Thu Thuy, Qui Tran – Cong - Miyata, Hiroshi<br />
<br />
Chương 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP<br />
<br />
Urakawa nghiên cứu thành phần hoá học và cấu trúc của k-<br />
<br />
NGHIÊN CỨU<br />
<br />
carrageenan ñược chiết tách từ tảo biển ñỏ [31].<br />
<br />
2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu<br />
<br />
1.5.2. Các công trình nghiên cứu trong nước<br />
<br />
2.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu<br />
<br />
Tháng 02 năm 1993, Huỳnh Quang Năng ñã nghiên cứu trồng loài<br />
<br />
2.1.1.1. Rong sụn<br />
<br />
rong sụn tại các vùng biển phía nam Việt Nam [10].<br />
<br />
2.1.1.2. Quả xoài<br />
<br />
Năm 1999, Đống Thị Anh Đào ñã nghiên cứu thu nhận Carrageenan<br />
<br />
2.1.2. Hóa chất và thiết bị<br />
<br />
từ rong sụn ở biển Ninh Thuận [3].<br />
<br />
Hóa chất<br />
<br />
- NaOH rắn ( trung quốc)<br />
<br />
Năm 2002, ñược sự giúp ñỡ của chính phủ Đan Mạch ñã hình thành<br />
<br />
- KMnO4 0,1M chuẩn, Merck, Đức<br />
<br />
dự án Danida và Suma. [27].<br />
<br />
- NaCl rắn<br />
<br />
Từ năm 2002 - 2004, Huỳnh Quang Năng ñã nghiên cứu triển khai<br />
<br />
- Isopropanol<br />
<br />
mô hình kỹ thuật nuôi trồng rong sụn. [10],[27].<br />
<br />
- Dung dịch HCl<br />
<br />
Năm 2004, Phạm Văn Đạt ñã nghiên cứu sản xuất sản phẩm nước<br />
<br />
- DEAE shephadex G50<br />
<br />
giải khát từ rong sụn (Kappaphycus alvarezii). [4].<br />
<br />
- Aceton, Trung Quốc<br />
<br />
Năm 2007, ThS. Đào Trọng Hiếu ñã có công trình tối ưu hoá quy<br />
<br />
- Cồn 96%<br />
<br />
trình công nghệ tách chiết carrageenan từ rong sụn [5].<br />
<br />
- Acid citric, Trung Quốc.<br />
<br />
Năm 2008, Vũ Ngọc Bội, Nguyễn Văn Ninh bước ñầu tinh sạch<br />
<br />
Một số hóa chất khác: Fe2(SO4)3 , CuSO4, …….<br />
<br />
carrageenan thu nhận từ rong rong sụn [1].<br />
<br />
Thiết bị :<br />
<br />
Bùi Minh Lý, Thành Thị Thu Thủy, .. ñã nghiên cứu cấu trúc của<br />
<br />
các thiết bị dụng cụ thủy tinh thông thường trong phòng thí nghiệm<br />
<br />
carrageenan từ rong biển eucheuma denticulatum. [6].<br />
<br />
khoa Hóa, trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng.<br />
<br />
Đống Thị Anh Đào, Kiều Mỹ Ngọc ñã nghiên cứu sản xuất bánh<br />
<br />
2.2. Phương pháp nghiên cứu<br />
<br />
tráng từ rong sụn kappaphycus alvarezii. [3].<br />
<br />
2.2.1. Phương pháp hóa- lý<br />
<br />
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu ñể xác<br />
<br />
2.2.1.1. Xác ñịnh ñộ ẩm[11]<br />
<br />
ñịnh dạng carrageenan từ rong sụn ở các vùng miền còn nhiều hạn<br />
<br />
Bộ chưng cất thường, tủ sấy, lò nung, cân phân tích và<br />
<br />
Tiến hành : phụ lục 1.1<br />
<br />
chế. Đề tài “ nghiên cứu chiết tách, xác ñịnh thành phần của<br />
<br />
2.2.1.2. Xác ñịnh hàm lượng các nguyên tố vi lượng<br />
<br />
carrageenan từ cây rong sụn ở Ninh Thuận” sẽ góp phần xác ñịnh<br />
<br />
2.2.1.3.. Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại[18]<br />
<br />
ñược dạng carrageenan chiết tách từ rong sụn Ninh thuận thuộc dạng<br />
<br />
Trong luận văn này , chúng tôi dùng phổ hồng ngoại ñể nghiên cứu<br />
<br />
nào nhằm mục ñích ứng dụng phù hợp.<br />
<br />
thành phần của mẫu carrageenan từ rong sụn.<br />
<br />